JP2003276182A - Liquid drop ejection apparatus, method of ejecting liquid drop, device manufacturing machine, method of manufacturing device, and device - Google Patents
Liquid drop ejection apparatus, method of ejecting liquid drop, device manufacturing machine, method of manufacturing device, and deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液滴吐出装置と液
滴吐出方法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方
法並びにデバイスに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a droplet discharge device, a droplet discharge method, a device manufacturing apparatus, a device manufacturing method, and a device.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子機器、例えばコンピュータや携帯用
の情報機器端末の発達に伴い、液晶表示デバイス、特に
カラー液晶表示デバイスの使用が増加している。この種
の液晶表示デバイスは、表示画像をカラー化するために
カラーフィルターを用いている。カラーフィルターに
は、基板を有し、この基板に対してR(赤)、G
(緑)、B(赤)のインクを所定パターンで着弾させ、
このインクを基板上で乾燥させることで着色層を形成す
るものがある。このような基板に対してインクを着弾さ
せる方式としては、例えばインクジェット方式の液滴吐
出装置が採用されている。2. Description of the Related Art With the development of electronic equipment such as computers and portable information equipment terminals, the use of liquid crystal display devices, especially color liquid crystal display devices, has been increasing. This type of liquid crystal display device uses a color filter for colorizing a display image. The color filter has a substrate on which R (red) and G are attached.
(Green), B (red) ink is landed in a predetermined pattern,
There is one that forms a colored layer by drying this ink on a substrate. As a method of landing ink on such a substrate, for example, an ink jet type droplet discharge device is adopted.
【0003】インクジェット方式を採用した場合、液滴
吐出装置においてはインクジェットのヘッドから所定量
のインクをフィルターに対して吐出して着弾させるが、
この場合、例えば基板はYステージ(Y方向に移動自在
なステージ)に搭載され、インクジェットヘッドはXス
テージ(X方向に移動自在なステージ)に搭載される。
そして、Xステージの駆動によりインクジェットヘッド
を所定位置に位置決めした後に、Yステージの駆動によ
り基板をインクジェットヘッドに対して相対移動させな
がらインクを吐出することで、複数のインクジェットヘ
ッドからのインクが基板の所定位置に着弾できるように
なっている。When the ink jet system is adopted, a predetermined amount of ink is ejected from the ink jet head to the filter in the droplet ejection device to land the ink.
In this case, for example, the substrate is mounted on the Y stage (a stage movable in the Y direction), and the inkjet head is mounted on the X stage (a stage movable in the X direction).
Then, after the inkjet head is positioned at a predetermined position by driving the X stage, the ink is ejected while the substrate is moved relative to the inkjet head by driving the Y stage, so that the inks from the plurality of inkjet heads are transferred to the substrate. It can be landed in place.
【0004】上記のように、インクジェット方式により
着色層を形成する場合、インクジェットヘッドから吐出
され、基板上に着弾したインクは表面張力のため均一に
拡がりにくい。そのため、インクの拡がりが悪い部分で
は、そのままインクを定着させると色ムラになるという
問題が生じる。As described above, when the colored layer is formed by the ink jet method, the ink ejected from the ink jet head and landed on the substrate is difficult to spread uniformly due to the surface tension. Therefore, in the area where the spread of the ink is bad, if the ink is fixed as it is, there is a problem that color unevenness occurs.
【0005】そこで、このような問題の対策として、例
えば特開平10−148709号公報が開示されてい
る。ここに開示された技術は、基板上のインク受容層に
インクを付与(着弾)した後に、インク受容層に振動を
加えることで、インク受容層全体に亘ってインクを均一
に拡げることができるものである。Therefore, as measures against such a problem, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-148709 is disclosed. The technology disclosed herein is capable of uniformly spreading ink over the entire ink receiving layer by applying (landing) the ink to the ink receiving layer on the substrate and then applying vibration to the ink receiving layer. Is.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術には、以下のような問題が存在する。
近年、インクジェット方式による液滴吐出装置の、工業
分野への適用範囲が広がるに従って、乾燥性の高い機能
性液体がインクとして用いられるようになってきた。こ
のような速乾性のインクの場合、基板上に着弾した後に
振動を加えても振動工程に至るまでにインク乾燥が進行
してしまい、膜厚を充分に均一化できず色ムラ、成膜ム
ラが解消されないという問題があった。However, the above-mentioned conventional techniques have the following problems.
In recent years, as the range of application of the inkjet type droplet discharge device to the industrial field has expanded, functional liquids having high drying properties have come to be used as ink. In the case of such a quick-drying ink, even if vibration is applied after landing on the substrate, ink drying progresses before the vibration process, and the film thickness cannot be made sufficiently uniform, resulting in uneven color and uneven film formation. There was a problem that was not solved.
【0007】一方、インクを基板上で乾燥させる工程で
は、基板上の雰囲気に偏りが生じ、溶剤の蒸発速度が異
なることに起因して、周辺部の乾燥が中央部に比べて早
くなり色ムラ、成膜ムラの一因になるという問題もあっ
た。On the other hand, in the process of drying the ink on the substrate, the atmosphere on the substrate is biased and the evaporation rate of the solvent is different, so that the peripheral portion is dried faster than the central portion, resulting in color unevenness. However, there is also a problem that it is a cause of uneven film formation.
【0008】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、速乾性のインクを用いた場合でも色ムラ、
成膜ムラの発生を抑制できる液滴吐出装置と液滴吐出方
法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方法並びに
デバイスを提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above points. Even when a quick-drying ink is used, color unevenness,
An object of the present invention is to provide a droplet discharge device and a droplet discharge method, a device manufacturing apparatus, a device manufacturing method, and a device that can suppress the occurrence of film formation unevenness.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、以下の構成を採用している。本発明の液
滴吐出装置は、基板上の所定領域に機能性液体を吐出す
る液滴吐出装置であって、基板に振動を付与する振動付
与装置と、機能性液体の吐出中に振動付与装置を作動さ
せる制御装置とを備えたことを特徴とするものである。
また、前記制御装置は、前記機能性液体を前記所定領域
に吐出する吐出工程中に前記振動付与装置を作動させる
構成としてもよい。In order to achieve the above object, the present invention employs the following constitutions. The droplet discharge device of the present invention is a droplet discharge device that discharges a functional liquid onto a predetermined region on a substrate, and a vibration imparting device that imparts vibration to the substrate and a vibration imparting device during the discharge of the functional liquid. And a control device for operating.
Further, the control device may be configured to operate the vibration imparting device during a discharging step of discharging the functional liquid to the predetermined region.
【0010】従って、本発明では、吐出中に基板を振動
させることで、基板に着弾した機能性液体が乾燥する前
に、当該機能性液体を拡げることができる。そのため、
速乾性の機能性液体を用いた場合でも均一に拡げること
ができ、色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができ
るとともに、機能性液体の定着促進を図ることができ
る。Therefore, in the present invention, by vibrating the substrate during ejection, it is possible to spread the functional liquid before the functional liquid that has landed on the substrate dries. for that reason,
Even when a quick-drying functional liquid is used, the functional liquid can be spread evenly, color unevenness and film formation unevenness can be suppressed, and fixing of the functional liquid can be promoted.
【0011】また、本発明は、所定領域を複数の行路で
吐出する際に、行路間で振動付与装置を作動させる構成
も採用可能である。この場合、行路における振動方向
と、行路間における振動方向とを異ならせることも可能
である。Further, in the present invention, it is possible to employ a configuration in which the vibration applying device is operated between the passages when the predetermined area is discharged by the plurality of passages. In this case, it is also possible to make the vibration direction in the path different from the vibration direction in the path.
【0012】これにより、本発明では、行路間において
機能性液体を吐出しない間にも基板上の機能性液体を均
一に拡げることができる。また、振動方向を異ならせる
ことにより、例えば機能性液体を吐出する吐出手段と基
板との距離が短い場合や着弾精度を考慮する場合等、状
況に応じて支障なく振動を付与できる方向を選択するこ
とが可能になる。As a result, in the present invention, the functional liquid on the substrate can be spread evenly while the functional liquid is not discharged between the paths. Further, by making the vibration directions different, for example, when the distance between the ejection unit that ejects the functional liquid and the substrate is short, or when the landing accuracy is considered, a direction in which vibration can be applied without trouble is selected depending on the situation. It will be possible.
【0013】行路における振動方向は、基板の表面に沿
う方向であり、行路間における振動方向は、機能性液体
の吐出方向であることが好ましい。It is preferable that the vibration direction in the path is along the surface of the substrate, and the vibration direction between the paths is the discharge direction of the functional liquid.
【0014】これにより、本発明では、行路中に基板に
着弾した機能性液体を基板の表面に沿って拡げることが
でき、ヘッドと基板とが接近している場合でも行路間で
は機能性液体の吐出方向に振動を付与することで、機能
性液体をより均一に拡げることが可能になる。As a result, according to the present invention, the functional liquid that has landed on the substrate during the passage can be spread along the surface of the substrate, and even if the head and the substrate are close to each other, the functional liquid can be discharged between the passages. By imparting vibration in the ejection direction, it becomes possible to spread the functional liquid more uniformly.
【0015】また、本発明の液滴吐出装置は、基板上の
所定領域に機能性液体を吐出した後に乾燥させる液滴吐
出装置であって、基板に振動を付与する振動付与装置
と、基板上の機能性液体の乾燥中に振動付与装置を作動
させる制御装置とを備えたことを特徴としている。Further, the droplet discharge device of the present invention is a droplet discharge device for discharging a functional liquid onto a predetermined region on a substrate and then drying the functional liquid. And a control device for operating the vibration imparting device during the drying of the functional liquid.
【0016】これにより、本発明では、基板を振動させ
ることで基板上の雰囲気の偏り(不均一性)が緩和され
る。そのため、溶剤の蒸発速度のムラが緩和され、機能
性液体の乾燥状態の不均一性を抑えて、色ムラ、成膜ム
ラの発生を抑制することができるとともに、薬剤の反応
促進を図ることができる。As a result, in the present invention, by vibrating the substrate, the unevenness (nonuniformity) of the atmosphere on the substrate is alleviated. Therefore, unevenness in the evaporation rate of the solvent is mitigated, unevenness of the dried state of the functional liquid is suppressed, color unevenness and film formation unevenness can be suppressed, and the reaction of the drug can be promoted. it can.
【0017】そして、本発明のデバイス製造装置は、機
能性液体を基板に吐出して基板に成膜処理を施すととも
に、吐出した機能性液体を乾燥させる液滴吐出装置を有
するデバイス製造装置であって、液滴吐出装置として上
記の液滴吐出装置が用いられることを特徴としている。The device manufacturing apparatus of the present invention is a device manufacturing apparatus having a droplet discharge device for discharging the functional liquid onto the substrate to form a film on the substrate and drying the discharged functional liquid. The above-mentioned droplet discharge device is used as the droplet discharge device.
【0018】これにより、本発明では、液滴吐出装置に
おける色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができ、
成膜品質が優れたデバイスを製造することができる。As a result, in the present invention, it is possible to suppress the occurrence of color unevenness and film formation unevenness in the droplet discharge device,
It is possible to manufacture a device having excellent film formation quality.
【0019】また、本発明のデバイスは、上記のデバイ
ス製造装置により製造されたことを特徴としている。The device of the present invention is characterized by being manufactured by the above device manufacturing apparatus.
【0020】これにより、本発明では、成膜品質が優れ
たデバイスを得ることができる。As a result, according to the present invention, it is possible to obtain a device having excellent film forming quality.
【0021】一方、本発明の液滴吐出方法は、基板上の
所定領域に機能性液体を吐出する吐出工程を含む液滴吐
出方法であって、吐出工程中に基板に振動を付与するこ
とを特徴としている。On the other hand, the droplet discharge method of the present invention is a droplet discharge method including a discharge step of discharging the functional liquid onto a predetermined region on the substrate, wherein vibration is applied to the substrate during the discharge step. It has a feature.
【0022】従って、本発明では、吐出中に基板を振動
させることで、基板に着弾した機能性液体が乾燥する前
に、当該機能性液体を拡げることができる。そのため、
速乾性の機能性液体を用いた場合でも均一に拡げること
ができ、色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができ
るとともに、機能性液体の定着促進を図ることができ
る。Therefore, in the present invention, by vibrating the substrate during ejection, the functional liquid that has landed on the substrate can be spread before the functional liquid dries. for that reason,
Even when a quick-drying functional liquid is used, the functional liquid can be spread evenly, color unevenness and film formation unevenness can be suppressed, and fixing of the functional liquid can be promoted.
【0023】また、本発明の液滴吐出方法は、所定領域
を複数の行路で吐出する際に、行路間で基板に振動を付
与する手順も採用可能である。この場合、行路における
振動方向と、行路間における振動方向とを異ならせるこ
とも可能である。Further, in the droplet discharge method of the present invention, when discharging a predetermined area by a plurality of paths, a procedure of applying vibration to the substrate between the paths can be adopted. In this case, it is also possible to make the vibration direction in the path different from the vibration direction in the path.
【0024】これにより、本発明では、行路間において
機能性液体を吐出しない間にも基板上の機能性液体を均
一に拡げることができる。また、振動方向を異ならせる
ことにより、例えば機能性液体を吐出する吐出手段と基
板との距離が短い場合や着弾精度を考慮する場合等、状
況に応じて支障なく振動を付与できる方向を選択するこ
とが可能になる。As a result, in the present invention, the functional liquid on the substrate can be spread evenly while the functional liquid is not ejected between the paths. Further, by making the vibration directions different, for example, when the distance between the ejection unit that ejects the functional liquid and the substrate is short, or when the landing accuracy is considered, a direction in which vibration can be applied without trouble is selected depending on the situation. It will be possible.
【0025】また、本発明の液滴吐出方法は、行路にお
ける振動方向が基板の表面に沿う方向であり、行路間に
おける振動方向が機能性液体の吐出方向であることが好
ましい。Further, in the droplet discharge method of the present invention, it is preferable that the vibration direction in the path is along the surface of the substrate, and the vibration direction between the paths is the discharge direction of the functional liquid.
【0026】これにより、本発明では、行路中に基板に
着弾した機能性液体を基板の表面に沿って拡げることが
でき、ヘッドと基板とが接近している場合でも行路間で
は機能性液体の吐出方向に振動を付与することで、機能
性液体をより均一に拡げることが可能になる。As a result, in the present invention, the functional liquid that has landed on the substrate during the passage can be spread along the surface of the substrate, and even when the head and the substrate are close to each other, the functional liquid can be discharged between the passages. By imparting vibration in the ejection direction, it becomes possible to spread the functional liquid more uniformly.
【0027】さらに、本発明の液滴吐出方法は、基板上
の所定領域に吐出した機能性液体を乾燥させる乾燥工程
を含む液滴吐出方法であって、乾燥工程中に基板に振動
を付与することを特徴としている。Further, the droplet discharge method of the present invention is a droplet discharge method including a drying step of drying the functional liquid discharged onto a predetermined region on the substrate, and the substrate is vibrated during the drying step. It is characterized by that.
【0028】従って、本発明では、基板を振動させるこ
とで基板上の雰囲気の偏り(不均一性)が緩和される。
そのため、溶剤の蒸発速度のムラが緩和され、機能性液
体の乾燥状態の不均一性を抑えて、色ムラ、成膜ムラの
発生を抑制することができるとともに、薬剤の反応促進
を図ることができる。Therefore, in the present invention, by vibrating the substrate, the unevenness (nonuniformity) of the atmosphere on the substrate is alleviated.
Therefore, unevenness in the evaporation rate of the solvent is mitigated, unevenness of the dried state of the functional liquid is suppressed, color unevenness and film formation unevenness can be suppressed, and the reaction of the drug can be promoted. it can.
【0029】そして、本発明のデバイス製造方法は、機
能性液体を基板に吐出するとともに、吐出した機能性液
体を乾燥させる液滴吐出処理工程を含むデバイス製造方
法であって、上記の液滴吐出方法を用いて成膜処理工程
を行うことを特徴としている。The device manufacturing method of the present invention is a device manufacturing method including a droplet discharge processing step of discharging a functional liquid onto a substrate and drying the discharged functional liquid. The method is characterized in that the film forming process is performed using the method.
【0030】これにより、本発明では、成膜処理工程に
おける色ムラ、成膜ムラの発生を抑制することができ、
成膜品質に優れたデバイスを製造することができる。As a result, in the present invention, it is possible to suppress the occurrence of color unevenness and film formation unevenness in the film formation processing step,
It is possible to manufacture a device having excellent film formation quality.
【0031】[0031]
【発明の実施の形態】以下、本発明の液滴吐出装置と液
滴吐出方法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方
法並びにデバイスの実施の形態を、図1ないし図5を参
照して説明する。ここでは、本発明の液滴吐出装置を例
えば機能性液体としてのインクを用いて、液晶表示デバ
イスに対して用いられるカラーフィルター等を製造する
ためのフィルター製造装置に適用するものとして説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a droplet discharge apparatus and a droplet discharge method, a device manufacturing apparatus, a device manufacturing method, and a device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. Here, the droplet discharge device of the present invention will be described as being applied to a filter manufacturing device for manufacturing a color filter or the like used for a liquid crystal display device by using, for example, ink as a functional liquid.
【0032】図1は、フィルター製造装置(デバイス製
造装置)を構成する液滴吐出装置(インクジェット装
置)10の概略的な外観斜視図である。このフィルタ製
造装置は、ほぼ同様の構造を有する3基の液滴吐出装置
10を備えており、各液滴吐出装置10は、それぞれR
(赤)、G(緑)、B(青)の各色のインクをフィルタ
ー基板に吐出する構成になっている。FIG. 1 is a schematic external perspective view of a droplet discharge device (inkjet device) 10 which constitutes a filter manufacturing device (device manufacturing device). This filter manufacturing apparatus includes three droplet discharge devices 10 having substantially the same structure, and each droplet discharge device 10 has an R
Ink of each color (red), G (green), and B (blue) is ejected to the filter substrate.
【0033】液滴吐出装置10は、ベース12、第1移
動手段14、第2移動手段16、図示しない電子天秤
(重量測定手段)、吐出手段としてのインクジェットヘ
ッド20、キャッピングユニット22、クリーニングユ
ニット24等を有している。ベース12の上には、第1
移動手段14、電子天秤、キャッピングユニット22、
クリーニングユニット24、第2移動手段16及びイン
クが着弾した基板48を加熱して乾燥させる加熱装置1
7が設置されている。The droplet discharge device 10 includes a base 12, a first moving means 14, a second moving means 16, an electronic balance (weight measuring means) not shown, an ink jet head 20 as a discharging means, a capping unit 22, and a cleaning unit 24. And so on. Above the base 12, the first
Moving means 14, electronic balance, capping unit 22,
A heating device 1 for heating and drying the cleaning unit 24, the second moving unit 16, and the substrate 48 on which the ink has landed.
7 is installed.
【0034】第1移動手段14は、好ましくはベース1
2の上に直接設置されており、しかもこの第1移動手段
14は、Y軸方向に沿って位置決めされている。これに
対して第2移動手段16は、支柱16A、16Aを用い
て、ベース12に対して立てて取り付けられており、し
かも第2移動手段16は、ベース12の後部12Aにお
いて取り付けられている。第2移動手段16のX軸方向
は、第1移動手段14のY軸方向とは直交する方向であ
る。Y軸はベース12の前部12Bと後部12A方向に
沿った軸である。これに対してX軸はベース12の左右
方向に沿った軸であり、各々水平である。The first moving means 14 is preferably the base 1.
The first moving means 14 is directly installed on the upper surface of the second position 2, and is positioned along the Y-axis direction. On the other hand, the second moving means 16 is vertically attached to the base 12 by using the columns 16A and 16A, and the second moving means 16 is attached to the rear portion 12A of the base 12. The X-axis direction of the second moving means 16 is a direction orthogonal to the Y-axis direction of the first moving means 14. The Y-axis is an axis along the front portion 12B and the rear portion 12A of the base 12. On the other hand, the X axis is an axis along the left-right direction of the base 12 and is horizontal.
【0035】第1移動手段14は、ガイドレール40、
40を有しており、第1移動手段14は、例えば、リニ
アモータを採用することができる。このリニアモータ形
式の第1移動手段14のスライダー42は、ガイドレー
ル40に沿って、Y軸方向に移動して位置決め可能であ
る。The first moving means 14 includes a guide rail 40,
40, and the first moving means 14 can adopt, for example, a linear motor. The slider 42 of the linear motor type first moving means 14 can be moved along the guide rail 40 in the Y-axis direction for positioning.
【0036】スライダー42は、θ軸用のモータ44を
備えている。このモータ44は、例えばダイレクトドラ
イブモータであり、モータ44のロータはテーブル46
に固定されている。これにより、モータ44に通電する
ことでロータとテーブル46は、θ方向に沿って回転し
てテーブル46をインデックス(回転割り出し)するこ
とができる。The slider 42 has a θ-axis motor 44. The motor 44 is, for example, a direct drive motor, and the rotor of the motor 44 is a table 46.
It is fixed to. As a result, by energizing the motor 44, the rotor and the table 46 can rotate in the θ direction to index the table 46 (rotational index).
【0037】テーブル46は、基板48を位置決めし
て、しかも保持するものである。また、テーブル46
は、吸着保持手段50を有しており、吸着保持手段50
が作動することにより、テーブル46の穴46Aを通し
て、基板48をテーブル46の上に吸着して保持するこ
とができる。テーブル46には、インクジェットヘッド
20がインクを捨打ち或いは試し打ち(予備吐出)する
ための予備吐出エリア52が設けられている。The table 46 positions and holds the substrate 48. Also, the table 46
Has a suction holding means 50, and the suction holding means 50
Is operated, the substrate 48 can be sucked and held on the table 46 through the hole 46A of the table 46. The table 46 is provided with a preliminary ejection area 52 for the ink-jet head 20 to discard ink or perform trial ejection (preliminary ejection).
【0038】なお、図1では図示を省略しているが、実
際には基板48は、図2に示すように、テーブル46に
ピエゾ素子(振動付与装置)31〜33を介して載置さ
れた矩形のホルダ30上に保持される。ピエゾ素子31
〜33は、制御装置29(図3参照)の制御下でインク
吐出方向であるZ方向にそれぞれ独立して伸縮する構成
になっており、図3に示すように、ピエゾ素子31はホ
ルダ30の下方(−Z側)で、且つ+Y側の端縁中央部
に配置されている。また、ピエゾ素子32、33は、ホ
ルダ30の下方で、且つ−Y側の端縁両側に互いに間隔
をあけて配置されている。Although not shown in FIG. 1, the substrate 48 is actually placed on the table 46 via piezo elements (vibration imparting devices) 31 to 33 as shown in FIG. It is held on a rectangular holder 30. Piezo element 31
3 to 33 are configured to independently expand and contract in the Z direction, which is the ink ejection direction, under the control of the control device 29 (see FIG. 3). As shown in FIG. It is arranged at the bottom (−Z side) and in the center of the edge on the + Y side. Further, the piezo elements 32 and 33 are arranged below the holder 30 and on both sides of the end edge on the −Y side with a space therebetween.
【0039】また、ホルダ30の側面には、支持台39
(図2参照;図2ではピエゾ素子34、35のみ図示)
を介してテーブル46に支持されたピエゾ素子34〜3
5、及び36〜38が当接状態で設けられている。ピエ
ゾ素子34〜35は、ホルダ30を挟んだX方向両側の
中央部にそれぞれ配置され、制御装置29の制御下で、
基板48の表面に沿う方向であるX方向にそれぞれ独立
して伸縮する構成になっている。A support base 39 is provided on the side surface of the holder 30.
(See FIG. 2; in FIG. 2, only the piezo elements 34, 35 are shown)
Piezo elements 34 to 3 supported by a table 46 via
5 and 36 to 38 are provided in contact with each other. The piezo elements 34 to 35 are arranged at the central portions on both sides in the X direction with the holder 30 sandwiched therebetween, and under the control of the control device 29,
It is configured to independently expand and contract in the X direction, which is the direction along the surface of the substrate 48.
【0040】ピエゾ素子36は、ホルダ30の−Y側の
中央部に配置され、ピエゾ素子37、38は、ホルダ3
0の+Y側に互いに間隔をあけて配置されている。これ
らピエゾ素子34〜38は、制御装置29の制御下で、
基板48の表面に沿う方向であるY方向にそれぞれ独立
して伸縮する構成になっている。The piezo element 36 is arranged in the central portion of the holder 30 on the -Y side, and the piezo elements 37 and 38 are the holders 3.
They are arranged on the + Y side of 0 at a distance from each other. These piezo elements 34 to 38 are under the control of the control device 29.
It is configured to independently expand and contract in the Y direction, which is the direction along the surface of the substrate 48.
【0041】なお、図示しないものの、加熱装置17に
おいても上記テーブル46と同様に、基板48を保持す
るホルダ、ピエゾ素子31〜38と同様に配置された振
動付与装置としてのピエゾ素子が設けられている。Although not shown, the heating device 17 is also provided with a holder for holding the substrate 48 and a piezo element as a vibration imparting device arranged in the same manner as the piezo elements 31 to 38, similarly to the table 46. There is.
【0042】第2移動手段16は、支柱16A,16A
に固定されたコラム16Bを有しており、このコラム1
6Bは、リニアモータ形式の第2移動手段16を有して
いる。スライダー60は、ガイドレール62Aに沿って
X軸方向に移動して位置決め可能であり、スライダー6
0は、インク吐出手段としてのインクジェットヘッド2
0を備えている。The second moving means 16 includes columns 16A and 16A.
It has a column 16B fixed to
6B has a linear motor type second moving means 16. The slider 60 is movable along the guide rail 62A in the X-axis direction and can be positioned.
0 is an inkjet head 2 as an ink ejecting means
It has 0.
【0043】インクジェットヘッド20は、揺動位置決
め手段としてのモータ62,64,66,68を有して
いる。モータ62を作動すれば、インクジェットヘッド
20は、Z軸に沿って上下動して位置決め可能である。
このZ軸はX軸とY軸に対して各々直交する方向(上下
方向)である。モータ64を作動すると、インクジェッ
トヘッド20は、Y軸回りのβ方向に沿って揺動して位
置決め可能である。モータ66を作動すると、インクジ
ェットヘッド20は、X軸回りのγ方向に揺動して位置
決め可能である。モータ68を作動すると、インクジェ
ットヘッド20は、Z軸回りのα方向に揺動して位置決
め可能である。The ink jet head 20 has motors 62, 64, 66 and 68 as swing positioning means. When the motor 62 is operated, the inkjet head 20 can move up and down along the Z axis and be positioned.
The Z axis is a direction (vertical direction) orthogonal to the X axis and the Y axis. When the motor 64 is operated, the inkjet head 20 can be positioned by swinging along the β direction around the Y axis. When the motor 66 is operated, the inkjet head 20 can be positioned by swinging in the γ direction around the X axis. When the motor 68 is operated, the inkjet head 20 can be positioned by swinging in the α direction around the Z axis.
【0044】このように、図1のインクジェットヘッド
20は、スライダー60において、Z軸方向に直線移動
して位置決め可能で、α、β、γに沿って揺動して位置
決め可能であり、インクジェットヘッド20のインク吐
出面20Pは、テーブル46側の基板48に対して正確
に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。
なお、インクジェットヘッド20のインク吐出面20P
には、それぞれがインクを吐出する複数(例えば120
個)のノズル(吐出口)が設けられている。As described above, the inkjet head 20 of FIG. 1 can be positioned by linearly moving in the Z-axis direction on the slider 60, and can be positioned by swinging along α, β and γ. The ink ejection surface 20P of 20 can accurately control the position or orientation with respect to the substrate 48 on the table 46 side.
The ink ejection surface 20P of the inkjet head 20
Includes a plurality of inks (for example, 120) each of which ejects ink.
Nozzle (ejection port) is provided.
【0045】インクジェットヘッド20は、例えば、ピ
エゾ素子(圧電素子)を用いたヘッドであり、複数のノ
ズルに対してそれぞれこのピエゾ素子が設けられてい
る。そして、各ピエゾ素子が印加されて各ノズル毎にイ
ンク室を拡大または縮小することで、ノズルからのイン
ク吐出を制御することができる。The ink jet head 20 is, for example, a head using a piezo element (piezoelectric element), and the piezo element is provided for each of a plurality of nozzles. Then, by applying each piezo element and enlarging or reducing the ink chamber for each nozzle, ink ejection from the nozzle can be controlled.
【0046】図1に戻り、電子天秤は、インクジェット
ヘッド20のノズルから吐出されたインク滴の1滴の重
量を測定して管理するために、例えば、インクジェット
ヘッド20のノズルから、5000滴分のインク滴を受
ける。電子天秤は、この5000滴のインク滴の重量を
5000で割ることにより、1滴のインク滴の重量を正
確に測定することができる。このインク滴の測定量に基
づいて、インクジェットヘッド20から吐出するインク
滴の量を最適にコントロールすることができる。Returning to FIG. 1, the electronic balance measures, for example, the weight of one ink droplet ejected from the nozzle of the ink jet head 20, and manages the weight of, for example, 5,000 droplets from the nozzle of the ink jet head 20. Receive ink drops. The electronic balance can accurately measure the weight of one ink drop by dividing the weight of the 5000 ink drops by 5000. The amount of ink droplets ejected from the inkjet head 20 can be optimally controlled based on the measured amount of ink droplets.
【0047】クリーニングユニット24は、インクジェ
ットヘッド20のノズル等のクリーニングをフィルター
製造工程中や待機時に定期的にあるいは随時に行うこと
ができる。キャッピングユニット22は、インクジェッ
トヘッド20のインク吐出面20Pが乾燥しないように
するために、フィルターを製造しない待機時にこのイン
ク吐出面20Pが外気に触れないようにするものであ
る。The cleaning unit 24 can clean the nozzles of the ink jet head 20 or the like periodically or at any time during the filter manufacturing process or during standby. The capping unit 22 prevents the ink ejection surface 20P of the inkjet head 20 from coming into contact with the outside air during standby when the filter is not manufactured, in order to prevent the ink ejection surface 20P from drying.
【0048】上記の構成の液滴吐出装置10の中、ピエ
ゾ素子31〜38の駆動による振動付与に関してまず説
明する。各ピエゾ素子31〜38は、制御装置29から
所定の周波数、駆動波形で駆動電圧を印加されると、こ
の駆動電圧に応じた周期、ストロークで伸縮し、当接す
るホルダ30を介して基板48にこの伸縮を伝達する。
換言すると、ピエゾ素子31〜38は駆動電圧に応じた
周波数、振幅の振動を基板48に付与することになる。In the droplet discharge device 10 having the above-mentioned structure, the vibration imparting by driving the piezo elements 31 to 38 will be described first. When a drive voltage is applied from the control device 29 at a predetermined frequency and drive waveform, each of the piezo elements 31 to 38 expands and contracts in a cycle and stroke corresponding to the drive voltage, and is applied to the substrate 48 via the holder 30 that abuts. This expansion and contraction is transmitted.
In other words, the piezo elements 31 to 38 give the substrate 48 vibration of a frequency and an amplitude according to the drive voltage.
【0049】例えば、ピエゾ素子31〜33を同一の駆
動電圧(以下、周波数、振幅、位相等の振動パラメータ
と称する)で駆動した場合には、基板48にZ方向の振
動を付与することができ、ピエゾ素子32、33を同一
の振動パラメータで駆動し、ピエゾ素子31をこれとは
異なる振動パラメータで駆動した場合には基板48に、
X軸と平行な軸周りの回転方向の振動を付与することが
できる。さらに、これらピエゾ素子31〜33の振動パ
ラメータを調整することで、基板48にY軸と平行な軸
周りの回転方向の振動を付与することができる。For example, when the piezo elements 31 to 33 are driven by the same drive voltage (hereinafter referred to as vibration parameters such as frequency, amplitude and phase), the substrate 48 can be vibrated in the Z direction. , When the piezo elements 32 and 33 are driven with the same vibration parameter and the piezo element 31 is driven with a vibration parameter different from this, on the substrate 48,
Vibration in the rotation direction about an axis parallel to the X axis can be applied. Furthermore, by adjusting the vibration parameters of these piezo elements 31 to 33, it is possible to impart vibration to the substrate 48 in the rotational direction about the axis parallel to the Y axis.
【0050】また、位相をずらせた振動パラメータでピ
エゾ素子34、35を駆動した場合には、基板48にX
方向の振動を付与することができ、ピエゾ素子37、3
8を同一の振動パラメータで駆動し、ピエゾ素子36を
これと位相をずらせた振動パラメータで駆動した場合に
は基板48にY方向の振動を付与することができる。さ
らに、これらピエゾ素子36〜38の振動パラメータを
調整することで、基板48にZ軸と平行な軸周りの回転
方向の振動を付与することができる。When the piezo elements 34 and 35 are driven by the vibration parameters whose phases are shifted, X is applied to the substrate 48.
Direction vibration can be applied, and the piezoelectric elements 37, 3
When 8 is driven with the same vibration parameter and the piezo element 36 is driven with a vibration parameter whose phase is shifted, a vibration in the Y direction can be applied to the substrate 48. Further, by adjusting the vibration parameters of the piezo elements 36 to 38, it is possible to impart vibration to the substrate 48 in the rotational direction about the axis parallel to the Z axis.
【0051】すなわち、ピエゾ素子31〜38の振動パ
ラメータを制御することで、基板48に対して、X方
向、Y方向、Z方向、X軸周りの回転方向、Y軸周りの
回転方向、Z軸周りの回転方向の6自由度で振動を付与
することが可能である。なお、加熱装置17において
も、ピエゾ素子の駆動により、基板48に対して6自由
度で振動を付与可能である。That is, by controlling the vibration parameters of the piezo elements 31 to 38, the X direction, the Y direction, the Z direction, the rotation direction around the X axis, the rotation direction around the Y axis, and the Z axis with respect to the substrate 48. It is possible to apply vibration with 6 degrees of freedom in the rotational direction of the surroundings. Even in the heating device 17, it is possible to apply vibration to the substrate 48 with 6 degrees of freedom by driving the piezo element.
【0052】続いて、成膜処理工程について説明する。
作業者がテーブル46の前端側から基板48を第1移動
手段14のテーブル46の上に給材すると、この基板4
8はテーブル46に対して吸着保持されて位置決めされ
る。そして、モータ44が作動して、基板48の端面が
Y軸方向に並行になるように設定される。Next, the film forming process will be described.
When an operator supplies the substrate 48 onto the table 46 of the first moving means 14 from the front end side of the table 46, the substrate 4
8 is suction-held and positioned with respect to the table 46. Then, the motor 44 operates to set the end surface of the substrate 48 so as to be parallel to the Y-axis direction.
【0053】続いて、インクジェットヘッド20がX軸
方向に沿って移動して、電子天秤の上部に位置決めされ
る。そして、指定滴数(指定のインク滴の数)の吐出を
行う。これにより、電子天秤は、たとえば5000滴の
インクの重量を計測して、インク滴1滴当たりの重量を
計算する。そして、インク滴の1滴当たりの重量が予め
定められている適正範囲に入っているかどうかを判断
し、適正範囲外であればピエゾ素子に対する印加電圧の
調整等を行って、インク滴の1滴当たりの重量を適正に
納める。Subsequently, the ink jet head 20 moves along the X-axis direction and is positioned above the electronic balance. Then, the specified number of drops (the specified number of ink drops) is ejected. Thereby, the electronic balance measures the weight of, for example, 5000 drops of ink, and calculates the weight per ink drop. Then, it is determined whether or not the weight per ink drop is within a predetermined appropriate range, and if it is out of the appropriate range, the applied voltage to the piezo element is adjusted, and the like. Pay the weight per hit properly.
【0054】インク滴の1滴当たりの重量が適正な場合
には、基板48が第1移動手段14よりY軸方向に適宜
に移動して位置決めされるとともに、インクジェットヘ
ッド20が第2移動手段16によりX軸方向に適宜移動
して位置決めされる。そして、インクジェットヘッド2
0は、予備吐出エリア52(吸収材54)に対して全ノ
ズルからインクを予備吐出した後に、基板48に対して
Y軸方向に所定の行路を相対移動して(実際には、基板
48がインクジェットヘッド20に対してY方向に移動
する)、基板48上の所定領域に対して所定のノズルか
ら所定幅でインクを吐出する(吐出工程)。インクジェ
ットヘッド20と基板48との一回の相対移動が終了す
ると、インクジェットヘッド20が基板48に対してX
軸方向に所定量ステップ移動し、その後、基板48がイ
ンクジェットヘッド20に対して別の行路を移動する間
にインクを吐出する。そして、この動作を複数回繰り返
すことにより、液滴吐出領域全体にインクを吐出して成
膜することができる。When the weight of each ink drop is appropriate, the substrate 48 is appropriately moved and positioned in the Y-axis direction by the first moving means 14, and the ink jet head 20 is moved by the second moving means 16. With this, it is appropriately moved and positioned in the X-axis direction. And the inkjet head 2
In the case of 0, after the ink is preliminarily ejected from all the nozzles to the preparatory ejection area 52 (absorbent material 54), a predetermined path is moved relative to the substrate 48 in the Y-axis direction (actually, Ink is moved in the Y direction with respect to the inkjet head 20), and ink is ejected with a predetermined width from a predetermined nozzle onto a predetermined region on the substrate 48 (ejection step). When the relative movement of the inkjet head 20 and the substrate 48 is completed once, the inkjet head 20 moves toward the substrate 48 in the X direction.
Ink is ejected while the substrate 48 is stepwise moved by a predetermined amount and then the substrate 48 moves in another path with respect to the inkjet head 20. Then, by repeating this operation a plurality of times, ink can be ejected to form a film on the entire droplet ejection area.
【0055】このように上記吐出工程では、複数の行路
でインクの吐出が行われるが、各行路においてホルダ3
0を介して基板48に、例えばX方向(又は/及びY方
向)の振動を付与する。基板48とインクジェットヘッ
ド20との間の距離が短いときは、Z方向に基板48を
振動させるとこれらが接触する虞があるが、基板48の
表面に沿う方向であればこの問題を回避できる。In this way, in the ejection step, ink is ejected in a plurality of paths, and the holder 3 is provided in each path.
Vibration in the X direction (or / and the Y direction) is applied to the substrate 48 via 0. When the distance between the substrate 48 and the inkjet head 20 is short, they may come into contact with each other when the substrate 48 is vibrated in the Z direction, but this problem can be avoided if the direction is along the surface of the substrate 48.
【0056】また、上記ステップ移動を行う行路間で
は、基板48の上方からインクジェットヘッド20が退
避している状態であり、これらが接触しないので、基板
48にZ方向の振動を付与する。これにより、基板48
に着弾したインクにX方向及びZ方向の複数方向の振動
を付与することができ、インクをより均一に拡がらせる
ことが可能になる。In addition, the inkjet head 20 is retracted from above the substrate 48 between the paths for performing the above-mentioned step movement, and since these do not come into contact with each other, vibration in the Z direction is applied to the substrate 48. This allows the substrate 48
Vibrations in a plurality of X and Z directions can be applied to the ink that has landed on the ink, and the ink can be spread more uniformly.
【0057】続いて、図4および図5を参照して、成膜
処理によりカラーフィルターを製造する例について説明
する。Next, an example of manufacturing a color filter by a film forming process will be described with reference to FIGS.
【0058】図4の基板48は、透明基板であり適度の
機械的強度と共に光透過性の高いものを用いる。基板4
8としては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラ
ス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれ
らの表面処理品等が適用できる。The substrate 48 shown in FIG. 4 is a transparent substrate having a suitable mechanical strength and a high light transmittance. Board 4
As 8, a transparent glass substrate, an acrylic glass, a plastic substrate, a plastic film, a surface-treated product thereof, or the like can be applied.
【0059】たとえば、図5に示すように長方形形状の
基板48上に、生産性をあげる観点から複数個のカラー
フィルター領域105をマトリックス状に形成する。こ
れらのカラーフィルター領域105は、後でガラス48
を切断することで、液晶表示装置に適合するカラーフィ
ルターとして用いることができる。For example, as shown in FIG. 5, a plurality of color filter regions 105 are formed in a matrix on a rectangular substrate 48 from the viewpoint of improving productivity. These color filter areas 105 will later be formed on the glass 48.
By cutting, it can be used as a color filter suitable for a liquid crystal display device.
【0060】カラーフィルター領域105には、たとえ
ば図5に示すように、RのインクとGのインクおよびB
のインクを所定のパターンで形成して配置している。こ
の形成パターンとしては、図に示すように従来公知のス
トライプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはス
クウェアー型等がある。In the color filter area 105, as shown in FIG. 5, for example, R ink, G ink and B ink are used.
Ink is formed and arranged in a predetermined pattern. As the formation pattern, as shown in the figure, in addition to the conventionally known stripe type, there are a mosaic type, a delta type, a square type, and the like.
【0061】図4は、基板48に対してカラーフィルタ
ー領域105を形成する工程の一例を示している。FIG. 4 shows an example of a process of forming the color filter region 105 on the substrate 48.
【0062】図4(a)では、透明の基板48の一方の
面に対して、ブラックマトリックス110を形成したも
のである。カラーフィルターの基礎となる基板48の上
には、光透過性のない樹脂(好ましくは黒色)を、スピ
ンコート等の方法で、所定の厚さ(たとえば2μm程
度)に塗布して、フォトリソグラフィー法等の方法でマ
トリックス状にブラックマトリックス110を設ける。
ブラックマトリックス110の格子で囲まれる最小の表
示要素がフィルターエレメントといわれており、たとえ
ばX軸方向の巾30μm、Y軸方向の長さ100μm程
度の大きさの窓である。In FIG. 4A, the black matrix 110 is formed on one surface of the transparent substrate 48. A resin (preferably black) having no light transmission property is applied to a predetermined thickness (for example, about 2 μm) by a method such as spin coating on the substrate 48 which is the base of the color filter, and the photolithography method is applied. The black matrix 110 is provided in a matrix form by the above method.
The smallest display element surrounded by the lattice of the black matrix 110 is called a filter element, and is, for example, a window having a width of 30 μm in the X-axis direction and a length of about 100 μm in the Y-axis direction.
【0063】ブラックマトリックス110を形成した後
は、たとえば、ヒータにより熱を与えることで、基板4
8の上の樹脂を焼成する。After the black matrix 110 is formed, for example, heat is applied by a heater so that the substrate 4
Bake the resin above 8.
【0064】図4(b)に示すように、インク滴99
は、フィルターエレメント112に着弾する。インク滴
99の量は、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮
した充分な量である。As shown in FIG. 4B, the ink droplet 99
Land on the filter element 112. The amount of the ink droplet 99 is a sufficient amount in consideration of the volume reduction of the ink in the heating process.
【0065】図4(c)の加熱工程では、カラーフィル
ター上のすべてのフィルターエレメント112に対して
インク滴99が充填されると、ヒータを用いて加熱処理
を行う。基板48は、所定の温度(例えば70℃程度)
に加熱して乾燥される。インクの溶媒が蒸発すると、イ
ンクの体積が減少する。体積減少の激しい場合には、カ
ラーフィルターとして充分なインク膜の厚みが得られる
まで、インク吐出工程と、加熱工程とを繰り返す。この
処理により、インクの溶媒が蒸発して、最終的にインク
の固形分のみが残留して膜化する。In the heating step of FIG. 4C, when all the filter elements 112 on the color filter are filled with the ink droplets 99, the heating process is performed using the heater. The substrate 48 has a predetermined temperature (for example, about 70 ° C.)
Heated to dry. The evaporation of the ink solvent reduces the volume of the ink. When the volume is drastically reduced, the ink discharging step and the heating step are repeated until a sufficient thickness of the ink film for the color filter is obtained. By this treatment, the solvent of the ink evaporates, and finally only the solid content of the ink remains to form a film.
【0066】図4(d)の保護膜形成工程では、インク
滴99を完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時
間加熱を行う。乾燥が終了するとインク膜が形成された
カラーフィルターの基板48の保護及びフィルター表面
の平坦化のために、保護膜120を形成する。この保護
膜120の形成には、たとえば、スピンコート法、ロー
ルコート法、リッピング法等の方法を採用することがで
きる。In the protective film forming step shown in FIG. 4D, heating is performed at a predetermined temperature for a predetermined time in order to completely dry the ink droplet 99. When the drying is completed, a protective film 120 is formed to protect the color filter substrate 48 having the ink film formed thereon and to flatten the filter surface. For forming the protective film 120, for example, a method such as a spin coating method, a roll coating method or a ripping method can be adopted.
【0067】なお、上述した基板48に対する加熱・乾
燥工程中には、既述したインク吐出工程と同様に、基板
48を保持するホルダに振動を付与することで基板48
を振動させる。この振動により、基板48上の雰囲気が
均一化され、基板48上の位置に応じた溶剤の蒸発速度
のバラツキを抑えることができ、均一に乾燥させること
が可能になる。この場合、基板48の振動方向を限定す
る要因が存在しないため、基板48上の雰囲気に偏りが
生じることを防止する観点から、複数方向の振動を複合
的に付与することが望ましい。During the heating / drying process for the substrate 48, the holder for holding the substrate 48 is vibrated in the same manner as the ink ejecting process described above.
Vibrate. Due to this vibration, the atmosphere on the substrate 48 is made uniform, variation in the evaporation rate of the solvent depending on the position on the substrate 48 can be suppressed, and uniform drying can be achieved. In this case, since there is no factor that limits the vibration direction of the substrate 48, it is desirable to apply vibrations in a plurality of directions in combination from the viewpoint of preventing the atmosphere on the substrate 48 from being biased.
【0068】図4(e)の透明電極形成工程では、スパ
ッタ法や真空吸着法等の処方を用いて、透明電極130
を保護膜120の全面にわたって形成する。In the transparent electrode forming step of FIG. 4 (e), the transparent electrode 130 is formed by using a recipe such as a sputtering method or a vacuum adsorption method.
Are formed over the entire surface of the protective film 120.
【0069】図4(f)のパターニング工程では、透明
電極130は、さらにフィルターエレメント112の開
口部に対応させた画素電極にパターニングされる。In the patterning step of FIG. 4F, the transparent electrode 130 is further patterned into pixel electrodes corresponding to the openings of the filter element 112.
【0070】なお、液晶表示パネルの駆動にTFT(T
hin Film Transistor)等を用いる場
合ではこのパターニングは不用である。また、上記成膜
処理の間には、定期的あるいは随時クリーニングユニッ
ト24を用いてインクジェットヘッド20のインク吐出
面20Pをワイピングすることが望ましい。It should be noted that the TFT (T
This patterning is not necessary when using a thin film transistor or the like. In addition, it is desirable to wipe the ink ejection surface 20P of the inkjet head 20 by using the cleaning unit 24 regularly or as needed during the film forming process.
【0071】以上のように、本実施の形態では、インク
の吐出中に基板48に振動を付与しているので、速乾性
のインクを用いた場合でも、基板48に着弾したインク
が乾燥する前にインクを拡げることができるため、イン
ク定着の促進や、膜厚の均一化が図れる。そのため、本
実施の形態では、色ムラ、成膜ムラの発生を抑制するこ
とができ、成膜品質に優れたカラーフィルター及び液晶
表示デバイスを得ることが可能になる。As described above, in this embodiment, since the substrate 48 is vibrated during the ink ejection, even when the quick-drying ink is used, the ink landed on the substrate 48 is not dried yet. Since the ink can be spread over the entire surface, it is possible to promote ink fixing and make the film thickness uniform. Therefore, in the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of color unevenness and film formation unevenness, and it is possible to obtain a color filter and a liquid crystal display device having excellent film formation quality.
【0072】また、本実施の形態では、吐出工程におい
て行路間でも基板48に振動を付与しているので、イン
クの均一な拡がりを一層促進することができる。しか
も、インク吐出時の行路における振動方向と、行路間に
おける振動方向を異ならせることで、インクの均一化を
より図ることが可能になっている。特に、本実施の形態
では、吐出時の行路では基板48の表面に沿った振動を
付与し、行路間ではZ方向に振動を付与しているので、
インクジェットヘッド20と基板48とが接近している
場合でも、インクの均一化をより図ることが可能であ
る。Further, in the present embodiment, since the substrate 48 is vibrated even between the paths in the ejection step, the uniform spread of the ink can be further promoted. Moreover, by making the vibration direction in the path at the time of ink ejection different from the vibration direction in the path, it is possible to achieve more uniform ink. In particular, in the present embodiment, since the vibration along the surface of the substrate 48 is applied in the path during ejection and the vibration is applied in the Z direction between the paths,
Even when the inkjet head 20 and the substrate 48 are close to each other, it is possible to make the ink uniform.
【0073】加えて、本実施の形態では、インクが着弾
した基板48を乾燥する工程でも、基板48に振動を付
与しているので、基板48上の雰囲気を均一化して、基
板48上の位置に応じた溶剤の蒸発速度のバラツキを抑
えることができるとともに、薬剤の反応促進も図ること
ができる。そのため、均一な乾燥が可能になり、乾燥の
バラツキに起因する色ムラ、成膜ムラの発生を抑制する
ことができる。In addition, in this embodiment, since the substrate 48 is vibrated even in the step of drying the substrate 48 on which the ink has landed, the atmosphere on the substrate 48 is made uniform and the position on the substrate 48 is made uniform. It is possible to suppress the variation in the evaporation rate of the solvent according to the above, and to promote the reaction of the drug. Therefore, uniform drying is possible, and it is possible to suppress the occurrence of color unevenness and film formation unevenness due to the unevenness of drying.
【0074】なお、上記実施の形態では、インク吐出時
の行路で基板48の表面に沿う方向の振動を付与し、行
路間でZ方向に振動を付与する構成としたが、これに限
定されるものではなく、基板48とインクジェットヘッ
ド20との間の距離が充分確保されている場合は、イン
ク吐出中でも基板48にZ方向の振動を付与することが
好ましい。この場合、インクがZ方向に沿って吐出され
れば、基板48の振動に起因する着弾精度の低下を回避
することが可能である。In the above-described embodiment, vibration is applied in the direction along the surface of the substrate 48 in the path when ink is ejected, and vibration is applied in the Z direction between the paths. However, the invention is not limited to this. However, if the distance between the substrate 48 and the inkjet head 20 is sufficiently secured, it is preferable to apply vibration in the Z direction to the substrate 48 even during ink ejection. In this case, if the ink is ejected along the Z direction, it is possible to avoid a decrease in the landing accuracy due to the vibration of the substrate 48.
【0075】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を
行うことができる。The present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the claims.
【0076】本発明のデバイス製造装置は、たとえば液
晶表示デバイス用のカラーフィルターの製造に限定され
るものではなく、たとえば、EL(エレクトロルミネッ
センス)表示デバイスに応用が可能である。EL表示デ
バイスは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜
を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子
および正孔(ホール)を注入して再結合させることによ
り励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが
失活する際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光さ
せる素子である。こうしたEL表示素子に用いられる蛍
光性材料のうち、赤、緑および青色の発光色を呈する材
料を本発明のデバイス製造装置を用いて、TFT等の素
子基板上にパターニングすることで、自発光フルカラー
EL表示デバイスを製造することができる。本発明にお
けるデバイスの範囲にはこのようなEL表示デバイスを
も含むものである。The device manufacturing apparatus of the present invention is not limited to the manufacture of color filters for liquid crystal display devices, but can be applied to EL (electroluminescence) display devices, for example. An EL display device has a structure in which a thin film containing a fluorescent inorganic and organic compound is sandwiched between a cathode and an anode, and excitons are generated by injecting electrons and holes into the thin film and recombining them. It is an element that produces (exciton) and emits light by utilizing the emission of light (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated. Of the fluorescent materials used for such EL display elements, materials exhibiting emission colors of red, green, and blue are patterned on an element substrate such as a TFT by using the device manufacturing apparatus of the present invention to obtain self-luminous full color. An EL display device can be manufactured. The scope of the device in the present invention includes such an EL display device.
【0077】この場合、本発明のデバイス製造装置は、
EL材料が付着しやすいように、樹脂レジスト、画素電
極および下層となる層の表面に対し、プラズマ、UV処
理、カップリング等の表面処理を行う工程を有するもの
であってもよい。そして、本発明のデバイス製造装置を
用いて製造したEL表示デバイスは、セグメント表示や
全面同時発光の静止画表示、例えば絵、文字、ラベル等
といったローインフォメーション分野への応用、または
点・線・面形状をもった光源としても利用することがで
きる。さらに、パッシブ駆動の表示素子をはじめ、TF
T等のアクティブ素子を駆動に用いることで、高輝度で
応答性の優れたフルカラー表示デバイスを得ることが可
能である。さらに、本装置のインクジェットパターニン
グ技術に金属材料や絶縁材料を供すれば、金属配線や絶
縁膜等のダイレクトな微細パターニングが可能となり、
新規な高機能デバイスの作製にも応用できる。すなわ
ち、本発明で用いられる機能性液体には、金属等の微粒
子を含有する液状体も含まれる。In this case, the device manufacturing apparatus of the present invention is
It may have a step of performing a surface treatment such as plasma, UV treatment, coupling or the like on the surface of the resin resist, the pixel electrode and the lower layer so that the EL material is easily attached. The EL display device manufactured by using the device manufacturing apparatus of the present invention is applied to the low information field such as segment display or full-screen simultaneous light emission, for example, pictures, characters, labels, or dots / lines / planes. It can also be used as a light source having a shape. In addition, passive drive display elements, TF
By using an active element such as T for driving, it is possible to obtain a full-color display device having high brightness and excellent responsiveness. Furthermore, if a metal material or an insulating material is used for the inkjet patterning technology of this device, direct fine patterning of metal wiring, insulating film, etc. becomes possible,
It can also be applied to the production of new high-performance devices. That is, the functional liquid used in the present invention also includes a liquid containing fine particles such as metal.
【0078】また、図示した液滴吐出装置のインクジェ
ットヘッド20は、R(赤).G(緑).B(青)の内
の1つの種類のインクを吐出することができるようにな
っているが、この内の2種類あるいは3種類のインクを
同時に吐出することももちろんできる。また、液滴吐出
装置10の第1移動手段14と第2移動手段16はリニ
アモータを用いているがこれに限らず他の種類のモータ
やアクチュエータを用いることもできる。Further, the ink jet head 20 of the illustrated droplet discharge device is R (red). G (green). Although one type of ink of B (blue) can be ejected, it is of course possible to eject two or three types of ink among them. Further, although the first moving means 14 and the second moving means 16 of the droplet discharge device 10 use linear motors, the invention is not limited to this, and other types of motors and actuators can be used.
【0079】[0079]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、速乾
性の機能性液体を用いた場合でも、色ムラ、成膜ムラの
発生を抑制することができ、成膜品質に優れたデバイス
を得ることが可能になる。As described above, according to the present invention, even when a quick-drying functional liquid is used, it is possible to suppress the occurrence of color unevenness and film formation unevenness, and to provide a device excellent in film formation quality. It will be possible to obtain.
【図1】 本発明のフィルター製造装置を構成する液
滴吐出装置の概略的な外観斜視図である。FIG. 1 is a schematic external perspective view of a droplet discharge device that constitutes a filter manufacturing apparatus of the present invention.
【図2】 ホルダがピエゾ素子を介してテーブルに設
置された部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view in which a holder is installed on a table via a piezo element.
【図3】 ホルダとピエゾ素子との配置関係を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing an arrangement relationship between a holder and a piezo element.
【図4】 (a)〜(f)は、基板を用いてカラーフ
ィルターを製造する手順の一例を示す図である。4A to 4F are diagrams showing an example of a procedure for manufacturing a color filter using a substrate.
【図5】 基板と基板上のカラーフィルター領域の一
部を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a substrate and a part of a color filter region on the substrate.
10 液滴吐出装置(インクジェット装置) 29 制御装置 31〜38 ピエゾ素子(振動付与装置) 48 基板 10 Droplet ejection device (inkjet device) 29 Control device 31-38 Piezo element (vibration imparting device) 48 substrates
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 5/20 101 B41J 3/04 101Z Fターム(参考) 2C056 EA24 FB01 2H048 BA02 BA11 BA55 BA64 BB02 BB37 BB42 4D075 AC06 AC09 AC63 AC82 AC92 BB12Y BB12Z BB24Z CA48 DA04 DA06 DB13 DB43 DC24 EA07 4F041 AA02 AA05 AB02 BA10 BA56 4F042 AA02 AA10 DB04 DB17 DD41 DF09 DF33 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02B 5/20 101 B41J 3/04 101Z F term (reference) 2C056 EA24 FB01 2H048 BA02 BA11 BA55 BA64 BB02 BB37 BB42 4D075 AC06 AC09 AC63 AC82 AC92 BB12Y BB12Z BB24Z CA48 DA04 DA06 DB13 DB43 DC24 EA07 4F041 AA02 AA05 AB02 BA10 BA56 4F042 AA02 AA10 DB04 DB17 DD41 DF09 DF33
Claims (14)
する液滴吐出装置であって、 前記基板に振動を付与する振動付与装置と、 前記振動付与装置を作動させる制御装置とを備えたこと
を特徴とする液滴吐出装置。1. A droplet ejection device for ejecting a functional liquid onto a predetermined region of a substrate, comprising: a vibration imparting device for imparting vibration to the substrate; and a controller for operating the vibration imparting device. A droplet discharge device characterized by the above.
て、 前記所定領域を複数の行路で吐出する際に、前記行路間
で前記振動付与装置を作動させることを特徴とする液滴
吐出装置。2. The droplet discharge device according to claim 1, wherein when the predetermined region is discharged by a plurality of paths, the vibration applying device is operated between the paths.
て、 前記行路における振動方向と、前記行路間における振動
方向とを異ならせることを特徴とする液滴吐出装置。3. The droplet discharge device according to claim 2, wherein a vibration direction in the path and a vibration direction in the path are different from each other.
て、 前記行路における振動方向は、前記基板の表面に沿う方
向であり、 前記行路間における振動方向は、前記機能性液体の吐出
方向であることを特徴とする液滴吐出装置。4. The droplet discharge device according to claim 3, wherein the vibration direction in the path is a direction along the surface of the substrate, and the vibration direction between the paths is a discharge direction of the functional liquid. A droplet discharge device characterized by the above.
した後に乾燥させる液滴吐出装置であって、 前記基板に振動を付与する振動付与装置と、 前記基板上の機能性液体の乾燥中に前記振動付与装置を
作動させる制御装置とを備えたことを特徴とする液滴吐
出装置。5. A droplet discharge device for discharging a functional liquid onto a predetermined area of a substrate and then drying the droplet, wherein the vibration applying device applies vibration to the substrate, and the functional liquid on the substrate is being dried. And a control device for operating the vibration applying device.
に成膜処理を施すとともに、吐出した前記機能性液体を
乾燥させる液滴吐出装置を有するデバイス製造装置であ
って、 前記液滴吐出装置として、請求項1から請求項5のいず
れか1項に記載された液滴吐出装置を用いて前記基板に
振動を付与することを特徴とするデバイス製造装置。6. A device manufacturing apparatus having a droplet discharge device for discharging a functional liquid onto a substrate to form a film on the substrate and drying the discharged functional liquid. A device manufacturing apparatus, wherein a vibration is applied to the substrate by using the droplet discharge apparatus according to any one of claims 1 to 5 as an apparatus.
り製造されたことを特徴とするデバイス。7. A device manufactured by the device manufacturing apparatus according to claim 6.
する吐出工程を含む液滴吐出方法であって、 前記吐出工程中に前記基板に振動を付与することを特徴
とする液滴吐出方法。8. A droplet discharge method including a discharge step of discharging a functional liquid onto a predetermined region on a substrate, wherein the substrate is vibrated during the discharge step. .
て、 前記所定領域を複数の行路で吐出する際に、前記行路間
で前記振動を付与することを特徴とする液滴吐出方法。9. The droplet discharging method according to claim 8, wherein when the predetermined region is discharged by a plurality of paths, the vibration is applied between the paths.
て、 前記行路における振動方向と、前記行路間における振動
方向とを異ならせることを特徴とする液滴吐出方法。10. The droplet discharge method according to claim 9, wherein a vibration direction in the path and a vibration direction in the path are different from each other.
いて、 前記行路における振動方向は、前記基板の表面に沿う方
向であり、 前記行路間における振動方向は、前記機能性液体の吐出
方向であることを特徴とする液滴吐出方法。11. The droplet discharge method according to claim 10, wherein the vibration direction in the path is a direction along the surface of the substrate, and the vibration direction between the paths is a discharge direction of the functional liquid. A droplet discharge method characterized by the above.
液体を乾燥させる乾燥工程を含む液滴吐出方法であっ
て、 前記乾燥工程中に前記基板に振動を付与することを特徴
とする液滴吐出方法。12. A droplet discharge method including a drying step of drying a functional liquid discharged onto a predetermined region on a substrate, wherein vibration is applied to the substrate during the drying step. Discharge method.
に、吐出した前記機能性液体を乾燥させる成膜処理工程
を含むデバイス製造方法であって、 請求項8から請求項12のいずれか1項に記載された液
滴吐出方法を用いて前記成膜処理工程を行うことを特徴
とするデバイス製造方法。13. A device manufacturing method, comprising: a film forming process of discharging a functional liquid onto a substrate and drying the discharged functional liquid, wherein the device manufacturing method comprises: A device manufacturing method, characterized in that the film forming process is performed by using the described droplet discharging method.
前記所定領域に吐出する吐出工程中に前記振動付与装置
を作動させることを特徴とする請求項1記載の液滴吐出
装置。14. The liquid droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein the control device operates the vibration applying device during an ejecting step of ejecting the functional liquid to the predetermined region.
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